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第一章 热处理安全技术知识 1

第一节 热处理安全防护用品及安全技术的一般要求 1

一、热处理安全防护用品 1

二、热处理安全技术的一般要求 1

第二节 热处理安全技术 2

一、防火 3

二、防爆 6

三、防毒 8

四、防触电 12

五、防止其它事故的安全技术 13

第二章 钢的正火与退火 15

第一节 常用锻（铸）件的预先热处理 15

第二节 弹簧钢退火和正火工艺规范 16

一、常用弹簧钢退火和正火工艺规范 16

二、常用弹簧钢高温回火（软化）工艺规范 16

三、热轧弹簧钢和冷拔（卷）弹簧钢丝去除应力回火 16

第三节 轴承钢退火和正火工艺规范 17

一、常用轴承钢普通退火工艺规范 17

二、常用轴承钢等温退火工艺规范 17

三、常用轴承钢正火工艺规范 18

四、常用轴承钢退火后的力学性能 18

五、常用轴承钢正火后的力学性能 18

第四节 工具钢的退火和正火工艺规范 19

一、碳素工具钢退火和正火工艺规范 19

二、碳素工具钢球化退火工艺规范 19

三、常用工（冷）模具钢退火工艺规范 19

四、常用工模具钢调质和高温回火工艺规范 21

五、热作模具钢退火工艺规范 22

六、锻模翻新退火和去应力退火工艺规范 23

七、常用高速钢退火工艺规范 24

八、AISI工具钢的正火与退火规范 25

第三章 钢的淬火与回火 27

第一节 常用钢的热处理特性和工件的预留磨量 27

一、常用钢的热处理特性 27

二、工件预留磨量计算 28

第二节 常用钢的临界点及淬火、回火工艺参数 29

一、常用钢的临界点及淬火工艺参数 29

二、常用钢的回火工艺参数 38

第三节 常用钢的淬火临界直径与半马氏体硬度 44

一、常用钢的淬火临界直径 44

二、碳钢、合金钢的半马氏体硬度与含碳量的关系 48

第四节 钢的淬火加热参数 48

一、常用钢的热处理加热温度规范 48

二、钢的加热时间的经验公式 48

三、工模具钢在不同介质中的加热时间 51

四、典型钢件在空气炉中的加热时间比较 51

五、工具钢在火焰中的加热时间 52

六、钢的加热火色与温度的关系 52

第五节 钢的淬火冷却参数 53

一、常用淬火介质的冷却强度 53

二、工件在水淬、油淬和分级淬火的停留时间经验数据 54

三、不同尺寸试样到达预定温度所需时间 54

四、圆棒油冷到达预定温度的时间 55

五、矩形断面试样油淬的等效直径 56

六、常用的冷处理冷却介质 56

七、几种钢不同直径油淬、水淬的表面硬度 57

第六节 热处理用盐浴与淬火介质 57

一、热处理盐浴分类及其物理化学性质 57

二、常用热处理盐浴、水溶性淬火介质及淬火用油 59

第七节 钢的回火参数 62

一、各种回火的加热、冷却与应用 63

二、碳素和合金结构钢的高温回火加热时间 64

三、一般工具钢的保温时间 64

四、不同回火时间的等效回火温度 64

五、几种钢的时效温度与时间 65

六、回火火色与温度的关系 65

第四章 模具选材及热处理 66

第一节 常用冷作模具选材及模具硬度要求 66

一、常用冷冲模、冲裁模的选材及模具的硬度要求 66

二、常用拔丝模、滚压模的选材及模具的硬度要求 67

三、常用冷镦模的选材及模具的硬度要求 68

四、常用剪刀的选材及模具的硬度要求 69

五、常用冷挤压、冷精压和粉压模的选材及模具的硬度要求 69

六、常用塑料模的选材及模具的硬度要求 70

七、冷作模具钢基本特性的对比 71

第二节 冷作模具钢热处理变形 71

一、冷作模具钢热处理变形规律 71

二、影响冷作模具钢淬火变形的因素 71

三、冷作模具钢的基本特性对热处理变形倾向的影响 72

四、冷作模具防止淬裂、控制变形的基本途径 72

五、工艺因素对冷作模具型腔变形趋势的影响 72

六、防止模具淬裂、变形的加热工艺要点 73

七、常用冷作模具钢预冷工艺规范 73

八、冷-热浴复合分级淬火工艺要点 74

第三节 热作模具热处理的基本数据 74

一、各种锻压设备的加载速度 74

二、锻模的高度与适用吨位 75

三、热锻模硬度与高度的关系 75

四、各种热作模具的硬度要求 75

五、模具硬度与锻件重量的关系 76

六、热锻模在空气中的预冷时间 76

七、热锻模在20号机油中的冷却时间 76

八、5CrMnMo模块淬火的油冷时间 77

九、锤锻模用钢的淬透性 77

十、锻模在电炉中的回火加热时间 77

十一、锻模的回火方法 78

十二、机锻模及压铸模的选材及硬度要求 78

第四节 常用模具钢的淬火、回火工艺规范 78

一、常用工（冷）模具用钢的淬火、回火工艺规范 78

二、热作模具钢的淬火、回火工艺规范 81

第五章 钢的渗碳与渗氮 83

第一节 钢的渗碳 83

一、渗碳碳浓度及渗碳深度要求 83

二、固体渗碳 83

三、气体渗碳 86

四、液体渗碳（又称液体软氮化或液体氰化） 87

五、膏剂渗碳 92

六、常用结构钢的渗碳、淬火、回火热处理规范及性能 92

第二节 钢的渗氮处理 93

一、常用钢渗氮前的调质工艺 93

二、调质中回火温度对38CrMoAlA渗氮层深度和硬度的影响 94

三、模具、量具、刃具渗氮前的热处理规范 94

四、不锈钢、耐热钢渗氮前的热处理规范 95

五、合金铸铁渗氮前的退火或调质处理 96

六、渗氮件非渗氮部位的保护 96

七、渗氮温度和氨分解率的合理范围 96

八、一段、两段和三段渗氮工艺 97

九、齿轮渗氮层深度与模数的关系 97

十、某些模具的三段渗氮工艺 97

十一、渗氮实例：3000hp机车内燃机曲轴的渗氮 98

第三节 软氮化 98

一、盐浴软氮化 99

二、气体软氮化 100

三、几种常用材料氮化层厚度与表面硬度范围 103

四、非氮化部位的保护方法 103

第六章 不锈钢、耐热钢及铸铁的热处理 104

第一节 不锈钢的热处理 104

一、铁素体不锈钢与马氏体不锈钢的热处理与性能 104

二、奥氏体与奥氏体-铁素体不锈钢的热处理与性能 106

第二节 热强钢的热处理 109

一、锅炉用珠光体热强钢的热处理、性能与应用 109

二、12Cr马氏体热强钢的热处理和性能 109

三、典型奥氏体热强钢的热处理与使用温度 110

四、典型镍基合金的热处理规范与使用温度 110

五、一些气阀钢的热处理和性能 111

第三节 铸铁的热处理工艺规范 111

第七章 有色金属及其合金 112

第一节 铝及其合金的热处理 112

一、铝合金的分类与性能特点 112

二、纯铝及变形合金的热处理工艺规范 113

三、变形铝合金的淬火加热与保温时间 115

四、常用耐热铝合金的热处理工艺规范 116

五、铸铝合金的热处理工艺规范 116

第二节 铜合金的热处理 118

一、黄铜的退火工艺规范 118

二、青铜的热处理工艺规范 119

三、白铜的热处理工艺规范 120

第三节 钛合金的热处理 120

一、钛合金的编号方法 120

二、钛合金的热处理 121

第四节 镁合金的热处理 123

一、铸造镁合金的热处理工艺规范 123

二、变形镁合金的热处理工艺规范 123

第八章 钢的火花鉴别 124

第一节 火花鉴别的重要性及基本方法 124

一、火花鉴别的重要性 124

二、火花鉴别的砂轮选择、材料准备和基本要求 124

第二节 火花的基本特征 125

一、火花部位的名称与特征 125

二、碳元素的火花特征 127

三、合金元素的火花特征 129

第三节 典型钢材的火花特征 132

一、典型结构钢的火花特征 132

二、典型工具钢的火花特征 135

第九章 热处理电阻炉功率及炉丝的简易计算方法 137

第一节 热处理炉的基本结构 137

一、炉体部分 137

二、机械传动部分 138

三、控制系统 138

第二节 热处理电阻炉功率的简易设计 140

一、经验计算法 140

二、按炉膛容积确定功率 140

三、类比法确定炉子功率 141

第三节 热处理电阻炉功率的热平衡计算法 152

第四节 电炉丝的简易计算方法 160

附录 166

附表1 铸铁、铸钢和铝合金代码 166

附表2 我国铝合金新旧原始状态代号对照表（GB/T 16475—1996） 167

附表3 铝合金H×Y细分状态代号与加工硬化程度 168

附表4 铝合金T×细分状态代号说明与应用 168

附表5 铝合金T××及T×××细分状态代号说明与应用 169

附表6 我国铝合金新旧牌号对照表（GB/T 3190—1996） 170

附表7 国内外常用钢号对照表 171

附表8 布氏硬度试验基本条件 174

附表9 布氏硬度检验试样的最小厚度 174

附表10 布氏硬度标尺技术条件 175

附表11 布氏硬度试验施加负荷的规定 175

附表12 金属布氏硬度（HB）数值表 175

附表13 洛氏硬度标尺技术条件 178

附表14 表面洛氏硬度标尺技术条件 178

附表15 在圆柱体上测定HRC的数值修正表 178

附表16 在圆柱体上测定HRB的数值修正表 179

附表17 在球面上测定HRC的数值修正表 179

附表18 维氏硬度标记方法 179

附表19 压痕对角线长度d与维氏硬度值对照表（载荷98N） 179

附表20 肖氏硬度与洛氏硬度换算表 185

附表21 钢铁硬度与强度换算表（一） 185

附表22 钢铁硬度及强度换算表（二） 191

附表23 铝合金HB10D2为首列硬度与强度换算 192

附表24 洛氏、布氏、维氏、努氏硬度换算表 195

附表25 部分常用的金相腐蚀剂配比及用途 196

附表26 彩色金相腐蚀剂及应用实例 197

附表27 常见夹杂物的特征 200

附表28 不同放大倍数下奥氏体晶粒度的换算 202

附表29 晶粒度与其它晶粒大小表示方法的比较 203

附表30 圆形拉伸试样的外形尺寸 204

附表31 圆形试样标距L0内尺寸的允许偏差 204

附表32 圆形铸铁拉伸试样的外形尺寸 204

附表33 疲劳试样尺寸表 207

附表34 常用热电偶主要技术条件 207

附表35 铂铑-铂热电偶分度表 208

附表36 镍铬-镍硅（镍铬-镍铝）热电偶分度表 212

附表37 镍铬-考铜热电偶分度表 215

参考文献 218